CN1298999C - 固定排量活塞式压缩机旋转轴及润滑结构 - Google Patents

固定排量活塞式压缩机旋转轴及润滑结构 Download PDF

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CN1298999C CNB021557683A CN02155768A CN1298999C CN 1298999 C CN1298999 C CN 1298999C CN B021557683 A CNB021557683 A CN B021557683A CN 02155768 A CN02155768 A CN 02155768A CN 1298999 C CN1298999 C CN 1298999C
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Abstract

一种固定排量活塞式压缩机中的润滑结构，包括壳体、旋转轴、凸轮、活塞、旋转阀和旋转体。壳体形成了凸轮腔、气缸和吸气压力区。旋转轴可旋转地支撑于壳体内。凸轮位于凸轮腔中并与旋转轴相连。活塞位于各气缸中并与凸轮相接合，从而根据旋转轴的旋转并通过凸轮而往复运动。与旋转轴相连的旋转阀包括引入通道和可将引入通道与吸气压力区互连的供给通道。引入通道通过供给通道将流体引入到气缸中。与旋转轴相连的旋转体包括可将凸轮腔和吸气压力区互连的连通通道。

Description

固定排量活塞式压缩机旋转轴及润滑结构
技术领域
本发明涉及一种带有旋转阀的固定排量活塞式压缩机的润滑结构，旋转阀可根据其旋转而将流体从吸气压力区引入到压缩室中。
背景技术
在未审查的日本特许公报No.7-63165中公开了一种活塞式压缩机，其采用旋转阀来将致冷剂引入到形成于气缸中的压缩室内。压缩机中的双头活塞在旋转斜盘的旋转作用下往复运动。在此固定排量的旋转斜盘式压缩机中，旋转轴本身用作旋转阀。与可打开和关闭用于将致冷剂引入压缩室中的吸气端口的吸气瓣阀相比，旋转阀提高了容积效率。
压缩室内含有润滑油的致冷剂通过活塞和气缸内周表面之间的间隙泄漏到容纳有旋转斜盘的曲轴箱内。一个不希望发生的特征是泄漏到曲轴箱内的致冷剂沿旋转轴的周边表面流出到吸气压力区中。结果，曲轴箱内的润滑油也流出到吸气压力区中。同时，支承垫块在曲轴箱内的旋转斜盘上滑动以将旋转斜盘的动力传递给活塞，因此滑动部分需要被润滑。然而，由于曲轴箱内的润滑油和致冷剂一起沿旋转轴的周边表面流出到吸气压力区中，因此曲轴箱无法保证有足够的润滑油量。因此，需要提高带有旋转阀的固定排量活塞式压缩机的润滑性能。
发明内容
根据本发明，固定排量活塞式压缩机中的润滑结构具有壳体、旋转轴、斜盘、活塞和旋转体。壳体形成了曲轴箱、多个气缸和一个吸气压力区。旋转轴由壳体可旋转地支撑。斜盘位于曲轴箱中并与旋转轴相连。活塞位于各气缸中并与斜盘相接合，从而根据旋转轴的旋转并通过斜盘而往复运动。在旋转轴上连接了旋转阀，其包括引入通道和可将引入通道与吸气压力区互连的供给通道。引入通道通过供给通道将流体引入到气缸中。旋转体与旋转轴相连，并包括可将曲轴箱和吸气压力区互连的连通通道。
具体地，本发明提出一种固定排量活塞式压缩机的润滑结构，包括：形成了曲轴箱、多个气缸和吸气压力区的壳体；由所述壳体可旋转地支撑的旋转轴；位于所述曲轴箱内的斜盘，所述斜盘与所述旋转轴相连；位于各所述气缸内的活塞，所述活塞与所述斜盘相接合，从而根据所述旋转轴的旋转并通过所述斜盘而往复运动；与所述旋转轴形成一整体的旋转阀，所述旋转阀包括引入通道；形成在所述旋转轴内的供给通道，所述供给通道可将所述引入通道与所述吸气压力区互连，其中所述引入通道通过所述供给通道将流体引入到所述气缸中；和形成在所述旋转轴内的连通通道，所述连通通道包括供给通道的至少一部分并且将所述曲轴箱和所述吸气压力区互连，连通通道还包括一连通孔，其形成在所述旋转轴的周边表面上并且相对于所述旋转轴径向地延伸，其中从气缸泄漏到所述曲轴箱中的所述流体中的润滑油是在所述曲轴箱中的连通孔的开口周围与所述流体相分离，并保持在所述曲轴箱中；其特征在于：
所述润滑结构还包括：位于所述壳体和所述斜盘之间并用于调节所述斜盘在所述旋转轴的轴向上的位置的推力轴承，所述曲轴箱中的连通孔的开口位于所述推力轴承的附近。
所述活塞是位于一对所述气缸内的双头活塞，所述推力轴承位于所述斜盘两侧以夹住所述斜盘，用于调节所述斜盘在所述旋转轴的轴向上的位置，所述曲轴箱中的连通孔的开口至少朝向一个所述推力轴承。
所述曲轴箱只通过所述连通通道与所述吸气压力区相连通。
本发明也提出一种用于固定排量活塞式压缩机的旋转轴，所述压缩机具有包括曲轴箱、气缸和吸气压力区的壳体，以及推力轴承，推力轴承位于所述壳体和一个斜盘之间用于调节所述斜盘在所述旋转轴的轴向上的位置，所述旋转轴包括：与所述吸气压力区相连通的供给通道；旋转阀，其与旋转轴成整体并包括与所述供给通道相连通以用于将流体引入到所述气缸中的引入通道；和将所述曲轴箱和所述吸气压力区互连的连通通道，连通通道还包括一连通孔，其形成在所述旋转轴的周边表面上并且相对于所述旋转轴径向地延伸，其中从气缸泄漏到所述曲轴箱中的所述流体中的润滑油是在所述曲轴箱中的连通孔的开口周围与所述流体相分离，并保持在所述曲轴箱中，其中所述曲轴箱中的连通孔的开口至少朝向一个所述推力轴承。
本发明还提出一种固定排量活塞式压缩机，包括：形成了曲轴箱、多个气缸和吸气室的壳体；由所述壳体可旋转地支撑的旋转轴；位于所述曲轴箱内的斜盘，所述斜盘与所述旋转轴相连；位于各所述气缸内的活塞，所述活塞与所述斜盘相接合，从而根据所述旋转轴的旋转并通过所述斜盘而往复运动；与所述旋转轴形成一整体的旋转阀，所述旋转阀包括：与所述吸气室相连通的供给通道；和与所述供给通道相连通以用于将流体引入所述气缸中的引入通道；以及形成仅仅在旋转阀中的连通通道，所述连通通道通过所述供给通道将所述曲轴箱和所述吸气室互连，其中从气缸泄漏到所述曲轴箱中的所述流体中的润滑油是在所述曲轴箱中的连通通道的开口周围与所述流体相分离，并保持在所述曲轴箱中。
从下述介绍并结合以示例方式显示了本发明原理的附图，可以清楚本发明的其它方面和优点。
附图说明
在下面的实施例中详细介绍了本发明的被认为是新颖的特征。通过参考现有的优选实施例的下述介绍并结合附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点。在附图中：
图1A是根据本发明第一优选实施例的固定排量双头活塞式压缩机的纵向剖视图；
图1B是沿图1A中线I-I的剖视图；
图2是沿图1A中线II-II的剖视图；
图3是沿图1A中线III-III的剖视图；
图4是根据本发明第二优选实施例的固定排量双头活塞式压缩机的纵向剖视图；
图5是沿图4中线IV-IV的剖视图；
图6是沿图4中线V-V的剖视图；
图7是根据替代性实施例的固定排量双头活塞式压缩机的纵向剖视图。
具体实施方式
下面将参考图1A到3来介绍本发明的第一优选实施例。
现在参考图1A，图中显示了根据本发明第一优选实施例的固定排量双头活塞式压缩机的纵向剖视图。压缩机的前端和后端分别对应于图中的左侧和右侧。压缩机的壳体包括一对前、后气缸体11，12，以及前壳体13和后壳体14。前气缸体11与后气缸体12相连。前壳体13与前气缸体11相连。后壳体14与后气缸体12相连。在前壳体13中形成了排气室或排气压力区131。在后壳体14中形成了排气室或排气压力区141和吸气室或吸气压力区142。
在前气缸体11和前壳体13之间设有阀口板15、阀板16和挡板17。在后气缸体12和后壳体14之间设有阀口板18、阀板19和挡板20。在阀口板15和18上分别形成有排气端口151和181。在阀板16和19上分别形成有排气阀161和191，以分别打开和关闭排气端口151和181。在挡板17和20上分别形成有阻挡件171和201，以调节各个排气阀161和191的开度。
在前、后气缸体11，12上可旋转地支撑了旋转轴21，其插入在穿过前、后气缸体11，12而延伸的轴孔111和121中。即，旋转轴21由前、后气缸体11，12通过各轴孔111和121而直接地支撑。在前壳体13和旋转轴21之间设有轴密封件22。在旋转轴21上固定了旋转斜盘23或凸轮，其位于形成在前、后气缸体11，12之间的曲轴箱24或凸轮箱内。在气缸体11的后端面和旋转斜盘23的环形端部231之间设有推力轴承25。在气缸体12的前端面和旋转斜盘23的环形端部231之间设有推力轴承26。推力轴承25和26夹住了旋转斜盘23，以调节旋转轴21在旋转轴21的轴线213上的位置。
在前气缸体11中形成了多个前气缸27(图中只显示了一个前气缸27)。类似的，在后气缸体12中形成了多个后气缸28(图中只显示了一个后气缸28)。双头活塞29的前、后端分别设置在气缸对27，28中。双头活塞29通过一对支承垫块与旋转斜盘23相接合。旋转斜盘23与旋转轴21整体地旋转，并通过支承垫块30将旋转斜盘23的动力传递给双头活塞29，使得双头活塞29在一对气缸27，28中往复运动。在各气缸27和28中形成了压缩室271和281。
在轴孔111和121的内周表面上分别设有密封部分112和122。密封部分112和122的直径小于轴孔111和121的内周表面上其余部分的直径。换句话说，旋转轴21由气缸体11和12通过各个密封部分112和122而直接地支撑。在旋转轴21中形成了供给通道211。供给通道211延伸到旋转轴21的后端，并与后壳体14的吸气室142相连通。在旋转轴21中形成了引入通道31和32，其通过供给通道211与吸气室142相连通。
在前气缸体11中形成了吸气通道33，可将气缸27与轴孔111互连。吸气通道33中的入口331在密封部分112上打开。类似的，在后气缸体12中形成了吸气通道34，可将气缸28与轴孔121互连。吸气通道34中的入口341在密封部分122上打开。当旋转轴21旋转时，引入通道31的出口311与吸气通道33的入口331间歇式地相连通。类似的，当旋转轴21旋转时，引入通道32的出口321与吸气通道34的入口341间歇式地相连通。
当前气缸27处于吸气循环时，即当双头活塞29从图1A中的左侧向右侧运动时，出口311与吸气通道33的入口331相连通。结果，供给通道211中的致冷剂通过引入通道31和吸气通道33而引入到压缩室271中。当前气缸27处于排气循环时，即当双头活塞29从图1A中的右侧向左侧运动时，出口311与吸气通道33的入口331脱开。结果，压缩室271中的致冷剂通过推开排气阀161而经排气端口151排放到排气室131中。排放到排气室131中的致冷剂流出到图中未示出的外部致冷回路中。
类似的，当后气缸28处于吸气循环时，即当双头活塞29从图1A中的右侧向左侧运动时，出口321与吸气通道34的入口341相连通。结果，旋转轴21的供给通道211中的致冷剂通过引入通道32和吸气通道34而引入到压缩室281中。当后气缸28处于排气循环时，即当双头活塞29从图1A中的左侧向右侧运动时，出口321与吸气通道34的入口341脱开。结果，压缩室281中的致冷剂通过推开排气阀191而经排气端口181排放到排气室141中。排放到排气室141中的致冷剂流出到外部致冷回路中。流出到外部致冷回路中的致冷剂返回到吸气室142中。
旋转轴21包括一连通孔212，形成于旋转轴21的周边表面上并且朝向推力轴承25，从而连通孔212将供给通道211和曲轴箱24互连。连通孔212和供给通道211构成将曲轴箱24和吸气室142互连的连通通道37。
现在参考图1B，图中显示了沿图1A中线I-I的剖视图。连通孔212位于推力轴承25附近，并基本上沿旋转轴21的径向延伸。当旋转轴21旋转时，连通孔212沿推力轴承25的内周运转。结果，连通孔212有助于对推力轴承25的基本上整个部分进行润滑。
现在参考图2，图中显示了沿图1A中线II-II的剖视图。多个前气缸27形成于前气缸体11中并绕旋转轴21整齐地排列。各前气缸27容纳了双头活塞29并与吸气通道33相连通。同时，旋转轴21包括供给通道211和与供给通道211相连通的引入通道31。当旋转轴21旋转时，引入通道31与吸气通道33间歇式地相连通，以便将致冷剂引入到前气缸27中。因此，旋转轴21可用作为一旋转阀，即旋转轴21包括在由气缸体11的密封部分112所包围的部分处的成整体形成的旋转阀35。
现在参考图3，图中显示了沿图1A中线III-III的剖视图。多个前气缸28形成于后气缸体12中并绕旋转轴21整齐地排列。各后气缸28容纳了双头活塞29并与吸气通道34相连通。同时，旋转轴21包括供给通道211和与供给通道211相连通的引入通道32。当旋转轴21旋转时，引入通道32与吸气通道34间歇式地相连通，以便将致冷剂引入到后气缸28中。因此，旋转轴21可用作一旋转阀，即旋转轴21包括在由气缸体12的密封部分122所包围的部分处的成整体形成的旋转阀36。
根据第一优选实施例，可以得到下述有利的效果。
(1-1)压缩室271和281中的致冷剂部分分别通过气缸27，28的内周表面和双头活塞29的外周表面之间的间隙而泄漏。致冷剂中的润滑油也从压缩室271，281中泄漏到曲轴箱24内。同时，当旋转轴21旋转时连通孔212绕旋转轴21的轴线213运转。曲轴箱24内的气态致冷剂主要通过连通孔212而流出到供给通道211中。另一方面，致冷剂中的液态润滑油基本上不会进入到运转的连通孔212中。因此，致冷剂中的润滑油部分与流出到供给通道211中的气态致冷剂相分离。分离出的润滑油有助于润滑曲轴箱24内所需的润滑部分，例如旋转斜盘23和支承垫块30之间的滑动部分，因此提高了压缩机的润滑性能。
根据实验，在传统压缩机中，当压缩机运行时曲轴箱24内的润滑油量约为10ml。另一方面，在带有连通孔212的压缩机中，当压缩机运行时曲轴箱24内的润滑油量增大到约为60ml。
(1-2)供给通道211将致冷剂传送到各旋转阀35，36的引入通道31，32中，并构成了连通通道37的一部分。用于连通的新形成的通道只用于形成连通孔212。因此，对于形成连通通道37来说是较简单的。
(1-3)连通通道37的连通孔212朝向推力轴承25，气态致冷剂从曲轴箱24流到连通通道37中。致冷剂流引导润滑油流向推力轴承25。这部分被引导的润滑油有助于润滑推力轴承25。
(1-4)在第一优选实施例中旋转阀35，36和旋转轴21形成一体。与分开地包括旋转阀和旋转轴的结构相比，在第一优选实施例中可以减少部件的数量，并且压缩机的装配工艺较简单。
下面将参考图4到6来介绍本发明的第二优选实施例。采用相同的标号来表示与第一优选实施例中相同的部件。
现在参考图4，图中显示了根据本发明第二优选实施例的固定排量双头活塞式压缩机的纵向剖视图。在旋转轴38上固定了旋转阀39和40。一对推力轴承43和44可调节旋转轴38在旋转轴38的轴线381上的位置。形成于各个旋转阀39，40中的引入通道41，42与曲轴箱24相连通。当旋转阀39旋转时，引入通道41中的出口411与吸气通道33中的入口间歇式地相连通。类似的，当旋转阀40旋转时，引入通道42中的出口421与吸气通道34中的入口间歇式地相连通。在吸气循环中，形成于前壳体13中的吸气室132中的致冷剂通过供给通道45、引入通道41和吸气通道33而引入到压缩室271中。类似的，在吸气循环中，形成于后壳体14中的吸气室142中的致冷剂通过供给通道46、引入通道42和吸气通道34而引入到压缩室281中。
在旋转阀39和40的内周表面中分别形成有连通通道391和401，其基本上沿旋转轴38的轴线381延伸。连通通道391将吸气室或吸气压力区132与曲轴箱24互连。类似的，连通通道401将吸气室或吸气压力区142与曲轴箱24互连。曲轴箱24只通过各个连通通道391，401和各个供给通道45，46而与吸气室或吸气压力区132，142相连通。连通通道391，401形成于与旋转轴38整体地旋转的各个旋转阀或旋转体39，40中，并用作第一优选实施例中的连通通道37。
现在参考图5，图中显示了沿图4中线IV-IV的剖视图。多个前气缸27形成于前气缸体11中并绕旋转轴38整齐地排列。各前气缸27容纳了双头活塞29并与吸气通道33相连通。同时，旋转阀39与旋转轴38相连以整体地旋转。旋转阀39包括供给通道45和与供给通道45相连通的引入通道41。当旋转轴38旋转时，引入通道41与吸气通道33间歇式地相连通，以便将致冷剂引入到前气缸27中，而且连通通道391绕旋转轴38的轴线381运转。
现在参考图6，图中显示了沿图4中线V-V的剖视图。多个后气缸28形成于后气缸体12中并绕旋转轴38整齐地排列。各后气缸28容纳了双头活塞29并与吸气通道34相连通。同时，旋转阀40与旋转轴38相连以整体地旋转。旋转阀40包括供给通道46和与供给通道46相连通的引入通道42。当旋转轴38旋转时，引入通道42与吸气通道34间歇式地相连通，以便将致冷剂引入到后气缸28中，而且连通通道401绕旋转轴38的轴线381运转。
根据第二优选实施例，可以得到与第一优选实施例中段落(1-1)相同的有利效果。
本发明并不限于上述实施例，而是可以修改成下述替代性实施例。
在上述第一实施例的替代性实施例中，参考图7，在旋转轴21的外周表面部分中形成了基本上与连通孔212相同的第二连通孔213，使得第二连通孔213朝向推力轴承26。因此，提高了对推力轴承26的润滑性能。
在上述优选实施例的替代性实施例中，采用了固定排量单头活塞式压缩机。
在上述优选实施例的替代性实施例中，采用了具有预定形状的凸轮而不是旋转斜盘的活塞式压缩机。
因此，这些示例和实施例应被视为说明性的和非限制性的，本发明不限于这里给出的细节，而是可在所附权利要求的范围中进行修改。

Claims (4)

1.一种固定排量活塞式压缩机的润滑结构，包括：
形成了曲轴箱(24)、多个气缸(27；28)和吸气压力区(142)的壳体(11；12；13；14)；
由所述壳体可旋转地支撑的旋转轴(21；38)；
位于所述曲轴箱内的斜盘(23)，所述斜盘与所述旋转轴相连；
位于各所述气缸内的活塞(29)，所述活塞与所述斜盘相接合，从而根据所述旋转轴的旋转并通过所述斜盘而往复运动；
与所述旋转轴形成一整体的旋转阀(35；36)，所述旋转阀包括引入通道(31；32)；
形成在所述旋转轴内的供给通道(211)，所述供给通道可将所述引入通道与所述吸气压力区互连，其中所述引入通道通过所述供给通道(211)将流体引入到所述气缸中；和
形成在所述旋转轴中的连通通道(37)，所述连通通道包括供给通道(211)的至少一部分并且将所述曲轴箱和所述吸气压力区互连，连通通道(37)还包括一连通孔(212)，其形成在所述旋转轴(21)的周边表面上并且相对于所述旋转轴(21)径向地延伸，其中从气缸(27；28)泄漏到所述曲轴箱(24)中的所述流体中的润滑油是在所述曲轴箱(24)中的连通孔(212)的开口周围与所述流体相分离，并保持在所述曲轴箱(24)中；
其特征在于，所述润滑结构还包括：
位于所述壳体和所述斜盘(23)之间并用于调节所述斜盘(23)在所述旋转轴的轴向上的位置的推力轴承(25；26)，所述曲轴箱(24)中的连通孔(212)的开口位于所述推力轴承的附近。
2.根据权利要求1所述的润滑结构，其特征在于，所述活塞(29)是位于一对所述气缸内的双头活塞(27，28)，所述推力轴承(25；26)位于所述斜盘两侧以夹住所述斜盘，用于调节所述斜盘在所述旋转轴的轴向上的位置，所述曲轴箱(24)中的连通孔(212)的开口至少朝向一个所述推力轴承(25；26)。
3.根据权利要求1所述的润滑结构，其特征在于，所述曲轴箱(24)只通过所述连通通道(37)与所述吸气压力区(142)相连通。
4.一种用于固定排量活塞式压缩机的旋转轴(21)，所述压缩机具有包括曲轴箱(24)、气缸(27；28)和吸气压力区(142)的壳体(11；12；13；14)以及推力轴承(25；26)，推力轴承位于所述壳体和一个斜盘(23)之间用于调节所述斜盘(23)在所述旋转轴的轴向上的位置，所述旋转轴(21)包括：
与所述吸气压力区(142)相连通的供给通道(211)；
旋转阀(35；36)，其与旋转轴(21)成整体并包括与所述供给通道(211)相连通以用于将流体引入到所述气缸中(27；28)的引入通道；和
将所述曲轴箱(24)和所述吸气压力区(124)互连的连通通道(37)，连通通道(37)还包括一连通孔(212)，其形成在所述旋转轴(21)的周边表面上并且相对于所述旋转轴(21)径向地延伸，其中从气缸(27；28)泄漏到所述曲轴箱(24)中的所述流体中的润滑油是在所述曲轴箱(24)中的连通孔(212)的开口周围与所述流体相分离，并保持在所述曲轴箱(24)中，其中所述曲轴箱(24)中的连通孔(212)的开口至少朝向一个所述推力轴承(25；26)。
CNB021557683A 2001-12-06 2002-12-05 固定排量活塞式压缩机旋转轴及润滑结构 Expired - Fee Related CN1298999C (zh)

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